研祥工控機在航空飛行測試系統中的應用
一、系統概述：
隨著工業計算機科技快速發展，研祥工控產品已廣泛應用于軍工、雷達、車載、電子信息干擾、電子對抗、工業現場、機載（航空）、艦載（航海）等領域中，此次主要舉例研祥工控在飛機防冰系統飛行試驗測試系統中的應用。
該飛機試驗測試參數繁多，狀態復雜，變化快，測試精度高，而且測試系統性能要求很高。比較傳統的航空測試方法是先采用磁帶記錄機將需要測試的參數按一定的格式和次序以磁跡的形式記錄下來，然后等飛行結束后，根據磁帶上的磁跡與預先設定好的參數對應關系，參數進行物理還原，數據處理及分析。這種方法有以下幾個缺點：
1、據采集與數據處理徹底脫離，在測試過程中無法診斷測試結果是否合理，測試過程不直觀，難以確定測試系統是否正常；
2、在測試參數復雜多樣的情況下在后期數據處理時參數的對應關系復雜；
3、由于不能實時監測參數的物理值，難以判斷測試系統工作的正確性，故不能有效利用飛行時間，增加試飛成本，設備成本昂貴，性能價格比低。
二、系統的工作原理及硬件結構組成
系統采用研祥工控產品IPC-810工控整機，多功能采集卡ISA-HG16AD，信號調整端子板PCLD-789D，顯示器PDS-1501組成的處理系統，其結構框圖如圖1所示：
采集部分選用研祥工控ISA-HG16AD多功能數據采集控制卡，該卡有16路單端/8路差分A/D輸入通道，12位100KHz采樣速率，同時板上還具有2路雙緩沖模擬量輸出通道和16路數字量輸入/輸出等功能。
在該試驗中，傳感器的信號很小，而且信號的大小量程差別較大，那么選擇合適的前端信號調理板為數據采集板提供滿足量程及精度要求的輸入信號也變得非常重要。在系統中，我們選用了4塊研祥工控ISA-HG16AD多功能數據采集卡配合4塊PCLD-789D信號調整端子板作為ISA-HG16AD的前端信號調理端子板，對各種傳感器的信號進行調理。該板具有16路差動輸入通道；通道增益從1到1000可設定。
此次飛行測試中，需要測試的參數共為42個，其中，溫度參數18個，測試要求每秒鐘1次，測量精度±1攝氏度；壓力參數14個，測試要求每秒4次，測量精度±5%；電流、電壓參數各1個，測量精度±1%，四個流量參數可轉化成4個壓力和4個壓差參數，同時要求每個測量周期不少于5分鐘。
試驗狀態復雜，整個系統試驗要求在飛機地面滑行和空中飛行兩種狀態下進行。在地面滑行時，飛行發動機工作狀態有單發和雙發空中慢車、巡航以及爬升等狀態，而且還要完成180度急轉彎。在空中飛行試驗中，分正常飛行和極限飛行兩種狀態，在正常飛行時，以300Km/h的速度分別在2Km,4Km,6Km高度巡航飛行，檢查并考核防冰系統的功能以及對飛機仰角姿態的影響，以上的測試環境給測試系統提出了嚴格的抗震動、抗加速度、抗超重、失重以及具備高速運動時能可靠運行的要求。
飛行防冰系統的各個分系統本身并不是連續工作的，而是按照一定的周期循環工作的，周期最長的為三分鐘，最短的僅為一分鐘，這就要求參數的測量值的連續有效的，測試數據本身不能出現斷續或丟失現象。
三、系統評價
整套數據采集系統的軟硬件開發時間短，投資少，見效快，開發方便，按時完成防冰系統飛行試驗的全部數據采集和處理工作；同時該系統功能完善，性能穩定，可靠性高，適用性好也得到了認可和好評，取得了很好的時間效益和社會效益。
整套測試系統在機上的裝備，并沒有經過特殊的加工處理，體現研祥工控產品的抗沖擊、抗震動能力，同時在機上運行過程中也沒發現采集系統對飛機或飛機對采集系統產生明顯的干擾，充分顯示了研祥產品優良的EMC和EMI性能。
隨著工業計算機科技快速發展，研祥工控產品已廣泛應用于軍工、雷達、車載、電子信息干擾、電子對抗、工業現場、機載（航空）、艦載（航海）等領域中，此次主要舉例研祥工控在飛機防冰系統飛行試驗測試系統中的應用。
該飛機試驗測試參數繁多，狀態復雜，變化快，測試精度高，而且測試系統性能要求很高。比較傳統的航空測試方法是先采用磁帶記錄機將需要測試的參數按一定的格式和次序以磁跡的形式記錄下來，然后等飛行結束后，根據磁帶上的磁跡與預先設定好的參數對應關系，參數進行物理還原，數據處理及分析。這種方法有以下幾個缺點：
1、據采集與數據處理徹底脫離，在測試過程中無法診斷測試結果是否合理，測試過程不直觀，難以確定測試系統是否正常；
2、在測試參數復雜多樣的情況下在后期數據處理時參數的對應關系復雜；
3、由于不能實時監測參數的物理值，難以判斷測試系統工作的正確性，故不能有效利用飛行時間，增加試飛成本，設備成本昂貴，性能價格比低。
二、系統的工作原理及硬件結構組成
系統采用研祥工控產品IPC-810工控整機，多功能采集卡ISA-HG16AD，信號調整端子板PCLD-789D，顯示器PDS-1501組成的處理系統，其結構框圖如圖1所示：
采集部分選用研祥工控ISA-HG16AD多功能數據采集控制卡，該卡有16路單端/8路差分A/D輸入通道，12位100KHz采樣速率，同時板上還具有2路雙緩沖模擬量輸出通道和16路數字量輸入/輸出等功能。
在該試驗中，傳感器的信號很小，而且信號的大小量程差別較大，那么選擇合適的前端信號調理板為數據采集板提供滿足量程及精度要求的輸入信號也變得非常重要。在系統中，我們選用了4塊研祥工控ISA-HG16AD多功能數據采集卡配合4塊PCLD-789D信號調整端子板作為ISA-HG16AD的前端信號調理端子板，對各種傳感器的信號進行調理。該板具有16路差動輸入通道；通道增益從1到1000可設定。
此次飛行測試中，需要測試的參數共為42個，其中，溫度參數18個，測試要求每秒鐘1次，測量精度±1攝氏度；壓力參數14個，測試要求每秒4次，測量精度±5%；電流、電壓參數各1個，測量精度±1%，四個流量參數可轉化成4個壓力和4個壓差參數，同時要求每個測量周期不少于5分鐘。
試驗狀態復雜，整個系統試驗要求在飛機地面滑行和空中飛行兩種狀態下進行。在地面滑行時，飛行發動機工作狀態有單發和雙發空中慢車、巡航以及爬升等狀態，而且還要完成180度急轉彎。在空中飛行試驗中，分正常飛行和極限飛行兩種狀態，在正常飛行時，以300Km/h的速度分別在2Km,4Km,6Km高度巡航飛行，檢查并考核防冰系統的功能以及對飛機仰角姿態的影響，以上的測試環境給測試系統提出了嚴格的抗震動、抗加速度、抗超重、失重以及具備高速運動時能可靠運行的要求。
飛行防冰系統的各個分系統本身并不是連續工作的，而是按照一定的周期循環工作的，周期最長的為三分鐘，最短的僅為一分鐘，這就要求參數的測量值的連續有效的，測試數據本身不能出現斷續或丟失現象。
三、系統評價
整套數據采集系統的軟硬件開發時間短，投資少，見效快，開發方便，按時完成防冰系統飛行試驗的全部數據采集和處理工作；同時該系統功能完善，性能穩定，可靠性高，適用性好也得到了認可和好評，取得了很好的時間效益和社會效益。
整套測試系統在機上的裝備，并沒有經過特殊的加工處理，體現研祥工控產品的抗沖擊、抗震動能力，同時在機上運行過程中也沒發現采集系統對飛機或飛機對采集系統產生明顯的干擾，充分顯示了研祥產品優良的EMC和EMI性能。
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